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Guía teórica de motores de combustión interna. (4 parte)

La inyección de combustible por mando electrónico.

Un sistema básico de inyección esta compuesta por un inyector colocado delante de la válvula de admisión al cual se le suministra, en forma permanente, nafta liquida a presión por medio de una bomba eléctrica. El inyector al recibir un impulso eléctrico proveniente de la central o calculador electrónico de inyección pulveriza una pequeña cantidad de nafta, que al ingresar a la cámara (por la apertura de la válvula de admisión) conjuntamente con el aire aspirado por el descenso del pistón, produce la formación de la mezcla de combustión dentro del motor (a diferencia del carburador que se forma en el mismo).
El inyector es una válvula que abre por la acción de un electroimán (cuando recibe corriente) y suministra nafta pulverizada.
La central toma información del estado del motor por medio de los sensores, esta información es: temperatura, velocidad del cigüeñal, caudal de aire aspirado, posición del acelerador, composición de los gases de escape, etc. La información es comparada con la registrada en una memoria grabada por el fabricante y de esta forma se calcula el tiempo que permanece abierto el inyector, dosificando perfectamente la cantidad de nafta requerida por el motor. por lo tanto se obtiene una combustión estequeometrica, sin gases contaminantes y ahorro de combustible, siendo el motivo de que estos sistemas reemplacen en los vehículos modernos al carburador ya explicado.


El motor de ciclo de 2 tiempos.

Este motor se diferencia del anterior porque su funcionamiento es a partir de una carrera sin aporte de trabajo de admisión-compresión y otra motriz de expansión-escape, es decir 2 carreras por cada vuelta del cigüeñal. No posee válvulas ni mecanismos de distribución, el ingreso de la mezcla de combustión y la eliminación de los gases quemados se efectúa por ranuras laterales en el cilindro o camisa denominadas lumbreras, que son abiertas y cerradas por el mismo pistón. La lubricacion se realiza mezclando el combustible con el aceite lubricante.
Este motor presenta la ventaja de su construcción muy sencilla, bajo costo y fundamentalmente su escaso peso por unidad de potencia, pero no resulta practico para unidades de mas de un cilindro, tiene problemas de lubricacion, contaminación, etc. por lo tanto su uso queda limitado para pequeños moto ciclos, motores fuera de borda, etc.


El motor rotativo wankel.

Este motor se diferencia notable del motor convencional, por tener un pistón en forma de triangulo esférico, con movimiento circular en lugar de movimiento rectilíneo alternativo.
No posee válvulas pese a ser de ciclo de 4 tiempos, reemplazando el mecanismo de distribución por lumbreras al igual que en los motores de 2 tiempos. Las ventajas son: la eliminación de piezas móviles, no presenta las vibración que se originan en los motores de pistón, menor peso por unidad de potencia, etc. Su uso quedo limitado a determinadas marcas de vehículos, quizás por intereses creados en mantener el motor de pistón alternativo o común.


El motor diesel de 4 tiempos.

El motor diesel se diferencia del motor otto por tener mayor rendimiento térmico, es decir aprovecha mejor la energía calórica de la combustión y en consecuencia presenta menor consumo de combustible con menor emisión de gases tóxicos (menor cantidad de monóxido de carbono). Este motor esta sometido a presiones en la cámara del cilindro y temperaturas mayores que en el motor otto, por lo tanto su construcción es más robusta y de mayor peso por unidad de potencia. El desarrollo técnico de este motor, posibilito su uso en vehículos de turismo, siendo más utilizado en transporte pesado, como planta motriz naval, maquinaria agrícola, etc.
El ciclo de trabajo es también diferente y utiliza un combustible más pesado.

1° tiempo: Se abre la válvula de admisión y el pistón baja del punto muerto superior al punto muerto inferior y se aspira únicamente aire.
2°tiempo: Se cierran las válvulas y el pistón sube hasta el punto muerto superior comprimiendo el aire a una presión mayor a 50 atmósferas, la temperatura se eleva hasta los 900° C por el efecto de la compresión. En esta etapa se utilizan calefactores eléctricos para complementar el calentamiento.
3° tiempo: Por medio de un inyector se pulveriza una pequeña cantidad de combustible en la cámara (la mezcla aire-combustible se forma dentro del motor) y se origina la combustión sin bujía ni sistema de encendido, aumentando la presión a más de 90 atmósferas que impulsa el pistón hacia el punto muerto inferior. Esto origina la carrera motriz y el motor produce trabajo.
4° tiempo: Se abre la válvula de escape y el pistón sube al punto muerto superior, barriendo los gases quemados. Al igual que en el ciclo otto, se produce adelanto y retardo en el funcionamiento de las válvulas y la inyección, para mejorar de este modo el rendimiento del motor y corregir ciertas fallas en su marcha.

El inyector es una válvula de aguja (embolo) que se mantiene cerrada por un resorte, al recibir presión de combustible mediante una bomba inyectora, se abre y pulveriza el combustible por intermedio de orificios calibrados.
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